数控加工技术课程的数控仿真软件教学探析

数控加工技术课程的数控仿真软件教学探析

文 / 陈华伟

摘　要：随着机械制造业的发展，数控技术得到了广泛应用，数控人才逐渐变成社会急需人才。技工院校作为应用型数据人才培养基地，需不断扩大数控专业招生规模，以适应社会发展对人才的需求。不过在数控设备不足的情况下，数控加工技术课程实训教学面临极大压力，怎样有效解决学生人数多、实训设备少的问题，且提高数控技术专业学生教学质量呢？模拟实际设备加工状态的数控加工仿真系统很好地解决了该问题。本文结合自身教学实践，对数控仿真软件教学的具体应用流程进行了总结，以期与同仁共同交流。关键词：数控加工 数控仿真软件数控仿真软件是一款在计算机设备内完成数控操作加工仿真的现代化专业性软件，能同时展开刀具轨迹与机床运动的仿真。数控仿真软件通过三维显示与虚拟现实技术，使数控加工整个流程的模拟达到相当逼真的程度，进而检验加工环节里可能存在的不足。利用微型计算机的数控加工实验教学系统，可为学生知识的学习提供更真实的数控机床操作编程加工环境，可降低实际上机操作时因误操作而带来的机床与工件毁坏几率，进而提升课堂教学质量与学生实际工作能力。机会，缩短新授知识转变为技能的周期。如一个班级中约有30个人，3台机床，平均每台机床约10个人，每次实习时间约3小时，而每个人的实际操作时间仅有18分钟，在如此短暂时间内，很难达到预期的效果。若我们利用每所学校均有的微机室，将3小时换作与实际机床基本相同的仿真操作的话，可保证所有学生均有足够时间来动手，提升操作熟练程度，为下一步实际操作做足准备。第二，提供了多类机床与多类系统。现今数控机床的种类与系统厂家相当多，教学时可结合需要选择对应机床与系统完成对学生的授课，增强了学生对不同数控系统与不同数控机床的适应能力。第三，通过数控仿真软件可更好结合理论学习，实现同步教学。若通过仿真软件一边演示一边教学，借助车刀与工件运动来显示指令轨迹，学生更易理解，还可亲手操作以加深认识，理论与实践相互融合，增强了教学质量。一、数控仿真软件在数控加工技术教学中的作用

第一，通过数控仿真软件能够弥补设备与师资缺乏，增强学生动手实践能力，对学生技能操作熟练程度的提升更有利。利用仿真软件展开模拟操作，可为学生提供更多的实习技术人才担任指导教师，聘请优秀企业家担任客座教授到学院给学生或教师上课，传授生产现场经验，促进教师提高专业水平。2.成功的经验和做法第一，推进产教结合、产学研结合。学院结合专业和培训要求，探索实施分层教学改革、项目教学、行动导向教学等教学模式。注重理论联系实际，融知识传授、能力培养、素质教育于一体，满足学生多元化要求。校内实习工厂——淄博印刷机械厂，具有自主设计、研发、生产各类印刷机械产品的能力，其切纸机等产品适合学生实习的特点，学生在校内即可完成生产实习内容。积极推进产教结合、产学研结合、工学结合，并着力在学生的创业能力和实践能力的培养上下工夫，增强教学过程与企业生产过程的融合。第二，不断创新校企合作模式。学院不断深入推进校企合作，探索出校企双方共同培养尖端技能人才的“山机模式”、企业招工学院培养的“清源模式”、企业入校参与学生培养的“京博模式”、后置订单的“金晶模式”、企业产品进校园的“博润模式”、联合技术革新的“天瑞模式”等多种校企合作模式，真正让企业参与到教学和学院管理中来，与企业形成了新型校企合作关系。第三，不断加强学生职业素质能力培养。加强人文素质教育，提高学生修养。以深化军队化管理为主线，全面提高学生管理水平，推行“导师制”，形成班主任、辅导员、成长导师密切协作，全员育人、全程育人的良好教育环境。二、对进一步推进校企合作的启示

校企合作最终是要在合作的基础上逐步形成稳定的利益联合体。学校是企业的“人才工厂”，企业是学校的“人才市场”，学校和企业之间存在着天然的利益共同点和结合点，就是“人才”和“办学上的合作”。一是学校和企业要“求同存异”，充分挖掘校企双方的利益共同点和结合点，寻求合作的内在动力。二是双方要在合作中明确双方的责、权、利，加强合作制度建设，并通过合作协议来加强双方合作的法律保障和组织保障。三是学校要始终坚持“质量是生命”的育人理念，要通过高质量的人才培养水平吸引企业主动合作，要逐步形成“学校信赖企业，企业支持学校，企业信赖学校，校企双方信赖”的长效合作机制，实行全方位、多层次、宽领域的校企合作，最终形成经济发展与技工教育的良性循环，实现产业与教学的相互支撑、企业与学校的共同发展。（作者单位：淄博市技师学院）2016 11

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APPLICATION

编辑 王雪娇技术与应用二、数控加工技术课程的数控仿真软件教学

要点

1.引导学生正确选用数控加工仿真系统，提高教学质量数控仿真软件可通过计算机把所编制程序，在二维图或三维图的基础上通过动态方式把整个数控加工过程更生动地展现出来。现今有影响力、有代表性的数控仿真软件包括上海宇龙、斯沃仿真、南京宇航等。但具体选择哪种仿真软件，还应综合分析仿真系统里操作面与实训教学机床的匹配性，保证仿真系统里所用到的数控系统应与教材教学选择的数控系统或机床相符，并考虑数控仿真系统功能是否满足教学要求与仿真软件及CAD/CAM软件配套性，如通过CAD/CAM软件后置处理所生成的程序可否调入仿真系统进件虚拟加工，在仿真软件运行验证符合要求的程序可否在真实机床里加工等。笔者学校在实际操作中选用了上海宇龙数控仿真软件，软件基本可兼容目前国内已有的大部分数控系统，如FANUC、SIEMENS、广州数控等。仿真软件完全模拟真实的数控机床操作，能清晰仿真整个数控加工环节。学生在学习过程中能够更快速地了解数控机床编程与操作技能。2.科学应用仿真软件，增强学生学习兴趣过去在黑板上讲授不同按键名称、作用与操作方法，实质上是一件费力不讨好的事，学习者感觉枯燥，教师也乏味。但若将数控仿真软件用于数控加工技术课程中，学生所编程序能够直接在计算机数控加工仿真软件中进行模拟加工演示。由于机床操作面板的使用及零件加工过程均与实际加工情况类似，学生可从任意角度了解、掌握数控机床加工过程，毛坯加工变作成品的过程真实形象，更利于知识点的掌握。利用数控仿真软件，基于学生学习中遇到的各种困难及问题给予讲解、引导、示范操作，可以克服所有的学习困难，解决问题，增强学生学习兴趣。此外，数控仿真软件再先进，终究不是真实的，数控系统种类多，统一数控系统应用于不同厂家生产的数控机床上，实际操作中也存在诸多差异，研发人员无法全面掌握这些具体细节，仿真软件产品会出现一些与OCCUPATION真实机床不同的感觉。教师还应为学生清楚讲述软件与实际机床不符之处，并结合机床真实情况为学生展开针对性教学，以免让学生出现误解，不利于将来机床编程与实操。3.合理安排教学内容，循序渐进掌握数控知识数控加工技术课程教学中应合理安排教学内容，在教学前将知识点给予有效安排，大致分作三个模块，即基础模式、提高模块与拓展模块。首先，基础模块重点讲述训练中常用到的FANUC数控系统相关数控车床、数控加工中心编程方法、操作及应用知识，该模块属于教学基础，也属于教学的重点，要求学生务必熟练掌握，并能做到知识的灵活运用；其次，提高模块重点讲述并训练SIEMENS数控系统相关三种机床编程与操作，增强学生在不同数控系统下进行不同数控机床编程的操作能力与理解能力；最后，拓展模块重点讲述国产数控系统里的华中数控系统与广州数控系统里的数控车床编程及操作技巧，拓宽学生知识面，增强学生对不同操作系统、不同操作面板的编程及实践操作能力。唯有如此，学生方可更牢固地掌握各种数控加工知识，步入社会后能尽快适应岗位工作要求，提高工作能力。4.仿真软件学习与机床实际操作训练同时进行数控仿真软件不仅可用于数控加工技术课程教学中，还可作为数控操作技能训练辅助工具。教师应摆正数控仿真系统在教学中的位置，不可让学生养成一味依赖数控仿真软件的习惯，而忽视了机床实际操作练习的重要性。教师需结合课程总共的学习时间，科学分配仿真软件学习与机床实际操作训练二者的时间比例，充分认识到数控仿真软件的应用优势主要体现在入门基础训练上，而学生实践操作技能的提升关键还是要通过大量的机床实际操作训练。学校需合理制订教学计划，在数控仿真软件课程学习前，就先组织学生到附近工厂实习，让学生对各类加工方法有更深的感性认识。同时，数控机床课程与数控加工工艺课程也应安排在数控仿真软件学习训练前，让学生掌握更多机床操作方法、加工方法与切削用量选择方法，更利于学生理解与掌握数控仿真各环节要点，进而让数控仿真软件真正在数控加工技术课程中发挥作用，达到“砍柴不误磨刀功”之效。总之，数控仿真软件将逐渐变成我国数控教学中的主要手段，不但能够解决占用过多实验设备时间的问题，还可提升学生对数控加工的认识，还可为学生提供检验自行编写程序正确性的有效手段。不过，把数控仿真软件应用于数控加工教学里也有诸多不足，在应用过程中还应不断改进与完善，使其更好为数控教学服务，提高教学质量，为社会培育出一批批实践能力强的新型数控人才。参考文献：[1]丛娟,丛树林.基于数控仿真软件的数控加工工艺与编程课程改革[J].辽宁高职学报,2011(3).[2]王芊.有效提高学生实践能力的途径——仿真软件在数控技术专业教学中的应用[J].包头职业技术学院学报,2009(1).[3]王丹,陈存银.数控仿真软件在数控编程与加工项目化教学中的应用[J].机械工程师,2014(2). （作者单位：山西省阳泉高级技工学校）118